內容簡介
本書是根據高等學校工科基礎課流體力學教學大綱編寫的。全書共分13章,內容包括:緒論、流體靜力學、流體動力學基礎、流動阻力和水頭損失、孔口、管嘴出流和有壓管路、繞流運動、明渠流動、堰流、因次分析和模型實驗、滲流及流體機械等。各章附有內容提要、學習指導、複習思考題、選擇題和習題。
本書主要適合於土建類給排水、環境科學、道路橋樑、土建結構等專業的流體力學(水力學)的教學用書或參考書,也可作為有關工程技術人員、全國註冊工程師流體力學考試的自學參考書。
目錄
前言
1 緒論
2 流體靜力學
3 流體動力學基礎
4 流動阻力和水頭損失本
5 孔口、管嘴出流和有壓管路
6 繞流運動
7 明渠均勻流
8 明渠非均勻流
9 堰流
10 因次分析和模型試驗
11 滲流
12 離心式水泵和風機
13 其他常用水泵及風機
附錄
參考文獻
試讀章節
1緒論
[內容提要] 本章是流體力學的開篇,概述有關流體力學的任務、發展簡史、研究方法和流體的主要物理性質,重點闡述了流體固有的力學性質~粘性,這些基本知識是學習流體力學理論的基礎。
1.1 流體力學的任務和發展簡史
流體力學是力學的一個分支,主要研究流體的各種運動特性、在各種力的作用下流體的運動規律,以及流體與其他界面(固體壁面、不同密度的流體等)由於存在相對運動時的相互作用。 流體力學研究最多的流體是水和空氣。它的主要基礎是牛頓運動定律、質量守恆定律和能量守恆定律。從現代的認識角度看,流體力學是一門理論與實踐相結合的經驗性學科,它廣泛套用於環境工程、市政建設、土木工程、交通運輸、航空、水利等工程中。先修學科為高等數學、物理、理論力學和材料力學等。
一、流體力學的任務
流體力學的基本任務分以下三個層次:
1.研究流體巨觀機械運動的基本規律(包括靜止狀態);
2.研究產生上述巨觀機械運動的原因;
3.研究流體與固體間、流體與流體間的相互作用。
二、流體力學發展簡史
流體力學是在人類與自然界相處和生產實踐中逐步發展起來的。對流體力學學科的形成做出卓越貢獻的是古希臘哲學家阿基米德(《論浮體》,公元前250年),他建立了包括浮力定律和浮體穩定性在內的液體平衡理論,奠定了流體靜力學的基礎。
17世紀,經典力學奠基人牛頓(1686年)研究了在流體中運動的物體所受到的阻力,得到阻力與流體密度、物體迎流截面積以及運動速度的平方成正比的關係。他針對粘性流體運動時的內摩擦力提出了著名的牛頓粘性定律(牛頓內摩擦定律)。17世紀初,帕斯卡(1601年)闡明了靜止流體中壓強的概念。但流體力學尤其是流體動力學作為一門嚴密的科學,卻是隨著經典力學建立了速度、加速度、力和流場等概念,以及質量、動量、能量三個守恆定律的奠定之後才逐步形成的。